MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nước thải mang trong nó nhiều thành phần khác nhau từ những chất vô
hại, chất độc hại cho đến các loại các loại sinh vật gây bệnh…Tất cả các nhân
tố này sẽ gây ra sự biến đổi thành phần, tính chất của nguồn nước tiếp nhận
cũng như ảnh hưởng tới đời sống của động – thực vật, con người khi sử dụng
nguồn nước đó. Đây là một vấn đề xã hội mang tính thời sự được nhiều quốc
gia đặc biệt quan tâm, trong đó có Việt Nam.
Ở nước ta, cùng với quá trình đô thị hóa mạnh mẽ là nhu cầu sử dụng
nước cũng tăng lên, đặc biệt là ở các thành phố lớn như thủ đô Hà Nội hay TP
Hồ Chí Minh, do đó lượng nước thải không qua xử lí được đưa ra môi trường
ngày càng nhiều. Hậu quả là nhiều khu dân cư trong nội đô đang ở tình trạng ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng. Một trong những nơi có mức độ ô nhiễm cao
của thủ đô là mương Thụy Khuê thuộc quận Ba Đình. Con mương này đã được
các phương tiện truyền thông đề cập tới về tình trạng ô nhiễm trong những năm
qua mà vẫn chưa được khắc phục, đặc biệt hơn là toàn bộ con mương dài
khoảng 3km này đều lộ thiên nên có ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của khu
dân cư hai bên mương.
Để đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm của dòng nước và đưa ra quy
trình xử lí hiệu quả nhất nước thải trên mương Thụy Khuê chúng tôi đã chọn
đề tài “Nghiên cứu chất lượng nước và xác định hàm lượng kim loại nặng
trong nước thải mương Thụy Khuê quận Ba Đình - Hà Nội”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định, đánh giá chất lượng nguồn nước thải trên mương Thụy Khuê
- quận Ba Đình thành phố Hà Nội. Từ đó đưa ra quy trình xử lí phù hợp.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Trong luận văn này chúng tôi tập trung xác định các chỉ tiêu quan trọng
nhất để đánh giá chất lượng nguồn nước thải mương Thụy Khuê. Đó là:
1
1.1.1.1. Nước thải
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người
và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng [23].
1.1.1.2. Phân loại nước thải
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra
chúng. Đó cũng là cơ sở để lựa chọn các biện pháp và công nghệ xử lí.
- Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt
động thương mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. Lượng
nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống
và thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số lớn
vi sinh vật [23].
- Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động,
có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu.
Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng tùy thuộc vào từng ngành công
nghiệp, thậm chí trong một ngành công nghiệp thì thành phần cũng khác nhau
do mức độ hoàn thiện của công nghệ sản xuất và điều kiện môi trường [23].
- Nước thấm qua: là nước mưa thấm vào hệ thống cống bằng nhiều cách
như qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành của hố ga hay hố người.
- Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên
- Nước thải đô thị: là chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một
thành phố. Đó là hỗn hợp của các lại nước thải kể trên. Tính gần đúng, nước
thải đô thị thường gồm khoảng 50% nước thải sinh hoạt, 14% là các loại nước
thấm và 36% là nước sản xuất. Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc vào điều
kiện khí hậu và các tính chất đặc trưng của thành phố. Nó cũng thay đổi giữa
các mùa trong năm, các ngày trong tuần và các thời điểm trong ngày [23].
3
mạnh do đó độ mùi lớn [25].
4
Để xác định độ mùi của nước, người ta dùng phương pháp pha loãng
đến khi không cảm nhận được mùi. Ví dụ khi nói nước có độ mùi là 2; 4; 6;...
tức là phải pha loãng một lượng nước sạch tương ứng là 2; 4; 6... lần để nước
không có mùi nữa [3].
+ Độ đục: Độ đục trong nước là do các hạt rắn lơ lửng, các chất hữu cơ
phân rã hoặc do các động thực vật sống dưới nước gây nên. Độ đục làm giảm
khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng tới khả năng quang hợp, gây
mất thẩm mĩ khi sử dụng nước [11].
Độ đục được xác định bằng phương pháp so độ đục với độ đục của
thang chuẩn hoặc bằng máy đo độ đục. Đơn vị đo độ đục là NTU, được xác
định theo phương pháp hóa lí bằng công thức:
1NTU = 5%(l gam A + 100ml H2O) + 5%(10 gam B + 100ml H2O) +
90%H2O
Trong đó A là hidrazin sunfat, B là hexametylen tetramin [3].
Hoặc 1 đơn vị độ đục = 1 mg SiO2/lit H2O [11].
Độ đục càng lớn thì độ nhiễm bẩn của nước càng cao và cần phải có
biện pháp xử lí.
+ Chất rắn trong nước: Gồm hai loại là chất rắn hòa tan và chất rắn lơ
lửng. Tổng hai loại trên gọi là tổng chất rắn trong nước. Chất rắn lơ lửng là
thành phần không bị hòa tan có kích thước từ 10 -1 đến 10-2 µm như khoáng,
sét, bùn…Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục, thay đổi màu sắc và các
tính chất khác. Chất rắn hòa tan mắt thường không nhìn thấy được thường
làm cho nước có mùi, vị khó chịu, đôi khi cũng làm cho nước có màu. Đó là
các khoáng vô cơ, hữu cơ như muối clorua, cacbonat, nitrat… Nguồn nước
có hàm lượng chất rắn cao không dùng được trong công nghiệp và trong sinh
hoạt... [3]. Có một số chỉ tiêu biểu thị hàm lượng chất rắn như sau:
Nước mềm:
hàm lượng CaCO3 < 50 mg/l
Nước cứng trung bình:
hàm lượng CaCO3 ∼ 150 mg/l
Nước quá cứng:
hàm lượng CaCO3 > 300 mg/l [11].
- Độ cứng của nước được xác định bằng phương pháp chuẩn độ
complexon với dung dịch đệm NH3 + NH4Cl có pH ∼ 10 bằng chỉ thị
eriocrom đen T. Dùng EDTA chuẩn độ canxi và magie, điểm tương đương
khi màu của dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu xanh từ đó xác định được
độ cứng của nước [3].
6
+ Độ kiềm của nước: là hàm lượng của các chất có trong nước tham
gia phản ứng với dung dịch axit mạnh (HCl) [3].
Trong kiểm soát nước thì độ kiềm là chỉ tiêu cần biết để tính toán cho
quá trình trung hòa hoặc làm mềm nước, hoặc làm dung dịch đệm trong trung
hòa axit sinh ra trong quá trình đông tụ [11]. Độ kiềm được biểu diễn bằng số
mili đương lượng gam axit tiêu tốn với 1 lit nước.
- Độ kiềm tự do (m): Lấy 100 ml nước mẫu, sau đó chuẩn độ bằng
dung dịch HCl 0,01M với chỉ thị phenolphtalein đến khi mất màu hồng. Độ
kiềm tự do tính theo công thức:
m = (V.0,01.1000)/100 (mlđlg/l)
Winkler. Phương pháp phân tích này dựa vào quá trình oxi hóa Mn 2+ thành
Mn4+ trong môi trường kiềm bởi oxi trong nước, sau đó hòa tan MnO 2 bằng
axit có mặt chất khử I- thì Mn4+ chuyển I- thành I2. Chuẩn độ I2 sinh ra bằng
dung dịch Na2S2O3 sẽ tính được lượng DO. Từ đó xác định được giá trị DO
của mẫu nước.
Các phương trình hóa học xảy ra
Nếu không có oxi thì:
Mn2+ + 2OH- → Mn(OH)2 ↓(trắng)
Nếu có oxi trong mẫu nước:
2Mn2+ + O2 + 4OH- → 2MnO2 ↓ (nâu) + 2H2O
Sau đó hòa tan kết tủa bằng axit H2SO4 đặc có IMnO2 + 4H+ + 2I- → Mn2+ + I2 + 2H2O
Chuẩn độ lượng I2 sinh ra bằng dung dịch chuẩn natri tiosunfat với chất chỉ
thị hồ tinh bột, chuyển màu từ màu xanh tới mất màu
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI
Ngày nay người ta đã sản xuất được các máy đo DO có độ chính xác
cao phục vụ nghiên cứu và quan trắc môi trường [3].
+ Nhu cầu oxi sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD)
- BOD là lượng oxi mà vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxi hóa
các chất hữu cơ trong nước. Đơn vị tính theo mg/l [3].
- Phương trình tổng quát
Vi sinh vật
Chất hữu cơ + O2
→
BOD5 =
Trong đó
D1 là giá trị DO của mẫu nước thải pha loãng trước khu ủ (mg/l)
D2 là giá trị DO của mẫu nước thải pha loãng sau khu ủ (mg/l)
P là hệ số pha loãng được tính bằng tỷ số giữa thể tích mẫu nước thải
đem phân tích và tổng thể tích nước sau pha loãng
9
Trong một số trường hợp cần bổ sung thêm vi sinh vật vào nước pha
loãng để đảm bảo mật độ cho quá trình phân hủy, trong trường hợp này giá trị
BOD5 được tính theo công thức:
BOD5 (mg/l) =
( D1 − D2 ) − ( B1 − B2 )
.F
P
Trong đó
D1: Giá trị DO của mẫu nước thải + nước pha loãng có cấy vi sinh được
xác định ngay sau khi cấy mẫu xong để ủ.
D2: Giá trị của mẫu nước thải + nước pha loãng có cấy vi sinh vật được
xác định sau khi ủ 5 ngày trong tối ở 20ºC
B1 nồng độ oxi hòa tan của nước pha loãng có cấy vi khuẩn trước khi
đem ủ (mg/l)
B2 nồng độ oxi hòa tan của nước pha loãng có cấy vi khuẩn sau khi
đem ủ (mg/l)
dạng ion, chúng có nhiều nguồn gốc phát sinh song chủ yếu là do các hoạt
động công nghiệp của con người. Các chất này bao gồm Cd, Cr, Cu, Pb, Hg,
Ni, Ag, Zn... Do chúng không phân rã được nên các kim loại nặng tích tụ
trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Quá trình này bắt đầu với nồng độ thấp
của các kim loại trong nước hay trong cặn lắng, sau đó được tích tụ nhanh
trong các thực vật và động vật sống dưới nước. Tiếp đến các sinh vật khác sử
dụng động, thực vật này làm thức ăn trong chuỗi thức ăn dẫn đến nồng độ các
kim loại nặng được tích tụ trong cơ thể sinh vật trở lên cao hơn, cuối cùng là
động vật cao nhất trong chuỗi thức ăn. Khi nồng độ kim loại nặng đủ lớn nó
sẽ gây ra độc hại [15, 23, 28].
+ Các anion trong nước: Trong nước thường có một số loại anion vô
cơ như Cl-, NO3-, NO2-, PO43-, SO42-... để xác định các ion này chúng ta thường
dùng các phương pháp phổ biến như phương pháp thể tích, phương pháp
trọng lượng, phương pháp so màu, phương pháp đo quang, phương pháp cực
phổ... Sau đây chúng tôi chỉ đề cập tới một vài ion quan trọng nhất:
11
- Xác định ion photphat PO43-: Đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho
thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng
trong môi trường nước của ao hồ. Ion này có thể được định lượng bằng hai
phương pháp: phương pháp so màu và phương pháp đo quang UV – VIS [3].
- Xác định ion nitrat NO3-: trong nước ion này chỉ bền ở điều kiện hiếu
khí. Trong điều kiện yếm khí chúng bị khử thành N 2 thoát ra khỏi nước. Khi
hàm lượng nitrat trong nước cao sẽ gây độc hại với người, vì khi vào cơ thể,
trong điều kiện thích hợp ở hệ tiêu hóa nó chuyển thành nitrit, nitrit kết hợp
với hồng cầu tạo hợp chất không có khả năng vận chuyển oxi gây nên bệnh
xanh xao thiếu máu.
Để phát hiện ra nitrat trong nước ta có thể dùng Cu và axit sunfuric đặc,
- Các hợp chất phenol: loại này có nhiều trong nước thải công nghiệp
giấy, lọc dầu, nhuộm... Sự có mặt của chúng trong nước sẽ gây cho nước có
mùi, màu, vị lạ, gây độc đối với các loại động thực vật sống trong nước. Dầu
mỡ nổi trên mặt nước sẽ làm giảm sự truyền ánh sáng, làm giảm DO của
nước. Tiêu chuẩn của WHO quy định hàm lượng của 2,4,5-triphenol và
pentaclo phenol trong nước uống không quá 10 µg/ml. Định lượng nhóm hợp
chất này bằng phương pháp chiết – trắc quang và trắc quang [3].
- Các hợp chất bảo vệ thực vật: hiện nay có khoảng hơn 10000 loại
thuốc bảo vệ thực vật khác nhau. Thuốc bảo vệ thực vật có thể đi vào nguồn
nước do quá trình xói mòn, rửa trôi, do gió thổi khi đang phun...Về mặt hóa
học, có thể chia các hợp chất bảo vệ thực vật thành ba nhóm:
Các hợp chất cơ-clo như DDT, lindan...có thời gian bán hủy dài, rất bền
trong môi trường tự nhiên, tác dụng độc hại của chúng kéo dài đối với con
người và động vật. Theo FAO, nồng độ tổng cộng của nhóm hợp chất cơ-clo
cho nước nuôi trồng thủy sản là 0,1 µg/ml. Các hợp chất cơ-clo được xác định
chủ yếu bằng phương pháp sắc kí, khối phổ.
Các hợp chất cơ-photpho như parathion, malathion... có tác dụng lên hệ
thần kinh của côn trùng, làm suy yếu thần kinh, tổn thương cơ, gây choáng và
chết. Chúng có thời gian bán hủy nhanh hơn các hợp chất cơ-clo. Loại này có
13
độc tính cao với người và động vật. Theo FAO, nồng độ tổng cộng của nhóm
hợp chất cơ-clo cho nước nuôi trồng thủy sản là 0,2 µg/ml.
Các hợp chất cacbamat như furandan, bassa...
Ngoài các nhóm chất hữu cơ trên thì trong nước thải còn có thêm các
chất tẩy rửa. Đây cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường [3].
1.1.2.3. Chỉ tiêu vi sinh vật
Nước là phương tiện lan truyền các nguồn bệnh và trên thực tế các
Các nguồn chủ yếu gây ô nhiễm môi trường của đồng là từ chiết nó ra khỏi
quặng (khai mỏ, nghiền, nấu chảy) thường ở dạng hạt bụi, từ sử dụng trong nông
nghiệp và từ phế thải (mạ đồng, gia công mĩ nghệ). Đất bị ô nhiễm đồng bởi sự lắng
đọng bụi hạt từ các lò nấu luyện, cũng như từ thuốc trừ nấm và bùn thải [15].
Đồng là một trong những nguyên tố rất đặc biệt về mặt sinh vật học.
Nhiều loại cây nếu được bón thêm một lượng thích hợp các hợp chất của
đồng thì năng suất thu hoạch thường tăng lên; trong số các động vật thì một
số loài nhuyễn thể như hàu, bạch tuộc có chứa nhiều đồng nhất. Trong cơ thể
người và động vật khác, đồng tập trung chủ yếu ở gan. Mỗi ngày cơ thể người
cần khoảng 5 mg đồng, nếu sinh vật bị thiếu đồng, thì quá trình tạo
hemoglobin sẽ giảm, gây ra bệnh thiếu máu. Trong các loại thức ăn thì sữa
chứa nhiều đồng [22,30].
Đồng được đưa vào cơ thể chủ yếu theo đường miệng, được hấp thu ở
dạ dày và vận chuyển trong huyết thanh; hầu hết đồng được trữ ở gan vào tủy
xương, ở đây chúng có thể liên kết với metalothionein [15].
Về độc tính: nhiễm đồng ở liều cao rất độc. Các nghiên cứu cho thấy
nước uống chứa hàm lượng đồng lớn hơn 3 mg/l sẽ gây ra các hội chứng dạ
dày – ruột bao gồm nôn mửa, ỉa chảy. Ăn phải lượng lớn, thường là đồng
sunfat có thể gây ra hoại tử gan và chết. Ở nồng độ lớn hơn 250 µg/g đến 300
µg/g đồng trong huyết thanh gây ra bệnh rối loạn trao đổi chất đồng. Tính độc
của đồng được quan tâm nhiều hơn tới môi trường sinh thái. Hoạt động của vi
sinh vật đất chịu ảnh hưởng có hại bởi sự ô nhiễm đồng. Đồng có khả năng diệt
trừ nấm và tảo. Đặc biệt là tác động của đồng với hệ thủy sinh. Cá và giáp xác
nói chung nhạy cảm đối với đồng gấp từ 10 đến 100 lần so với động vật có vú,
tảo gấp 1000 lần. Đồng tích tụ trong trầm tích ở nồng độ cao cũng gây ảnh
hưởng cho các động vật đáy [15].
15
chiếm 0,62%. Trong các đồng vị phóng xạ thì bền nhất là đồng vị 65Zn có chu
kì bán hủy 245 ngày đêm, còn đồng vị 61Zn có chu kì bán hủy 90 giây [30].
Về tác dụng sinh hóa: kẽm được coi là nguyên tố cần thiết với con người
và động vật, nếu không có kẽm thường xuyên sẽ làm các chức năng giảm sút.
Kẽm đóng vai trò là chất cấu tạo và xúc tác trong nhiều enzim liên quan đến quá
trình đồng hóa năng lượng, trong việc chuyển đổi các chất. Thiếu kẽm trong con
người và động vật thể hiện qua triệu chứng biếng ăn, kém phát triển, tổn thương
về da và không phát triển giới tính. Đối với con người, về trí tuệ và khả năng
miễn dịch, khả năng nhận biết vị giác cũng có thể xảy ra khi thiếu kẽm. Đối với
động vật bậc cao, hấp thụ kẽm nhiều nhất ở dạng Zn2+ vì nó đóng một vai trò là
thành phần kim loại của enzim và rất cần thiết cho hoạt động của enzim. Cây
trồng thiếu kẽm sẽ phát triển cằn cỗi, không cân đối giữa thân và lá, phiến lá nhỏ
và có nhiều chấm đỏ tía ở trên lá. Dung lượng kẽm trong thực vật khác nhau tùy
vào mỗi loài, tùy thuộc vào chức năng của những yếu tố nhiệt độ, đất và còn phụ
thuộc vào từng loại gen [1].
16
Về độc tính: kẽm ở trạng thái rắn không độc, nhưng hơi ZnO rất độc,
còn các hợp chất khác của kẽm không độc [30].
Tiêu chuẩn Việt Nam cho phép hàm lượng kẽm trong nước sinh hoạt là
0,5 mg/l; hàm lượng cho phép trong nước tưới tiêu thủy lợi là 1,5 mg/l [5].
1.2.3. Trạng thái tự nhiên và tác dụng sinh hóa của cadimi.
Trong tự nhiên, cadimi ít phổ biến hơn kẽm, trữ lượng của nó trong vỏ
quả đất là 7,6.10-6% tổng số nguyên tử và 5.10 -5% về khối lượng [30]. Khoáng
vật chính của cadimi là grelokit chứa CdS, khoáng vật này hiếm khi ở riêng
mà thường ở lẫn với khoáng vật của kẽm [22].
Cadimi có 19 đồng vị trong đó có tám đồng vị bền gặp trong thiên
nhiên
chứa cadimi. Ở người, sự hấp thụ cadimi bởi dạ dày – ruột non khoảng 5%.
Sự hấp thụ tăng lên khi khẩu phần ăn thiếu canxi, sắt và protein thấp. Sự hấp
thụ hô hấp cadimi lớn hơn so với dạ dày – ruột non và phụ thuộc vào độ tan
của hợp chất cadimi, nhưng có thể trong khoảng 15 đến 30%. Cadimi thâm
nhập vào cơ thể được vận chuyển trong máu nhờ liên kết với các tế bào máu
đỏ và các protein có phân tử khối cao trong sinh chất, đặc biệt là anbumin; nó
được phân bố chủ yếu ở gan và thận; khoảng 20% xuất hiện ở gan và 30%
17
xuất hiện ở thận. Cadimi hấp thu được bài tiết trong nước tiểu. Sự bài tiết này
tăng tỉ lệ với sức nặng của cơ thể [15].
Về độc tính: cadimi ở dạng kim loại không độc, nhưng hợp chất của
cadimi lại rất độc. Các ảnh hưởng độc cấp của nhiễm cadimi, gây ra từ sự
mẫn cảm cục bộ. Độc cấp có thể gây ra từ sự ăn uống thực phẩm có nồng độ
cadimi tương đối cao. Các triệu chứng xuất hiện sau khi ăn uống là buồn nôn,
đau bụng, sự phục hồi nhanh không có các ảnh hưởng kéo dài. Trường hợp
nặng hơn có thể gây viêm dạ dày, ruột, co cơ thượng vị, đôi khi nôn ra máu và
tiêu chảy. Hít thở khói bụi cadimi hoặc các vật liệu chứa cadimi được đốt
nóng có thể gây ra viêm phổi cấp và phù nề phổi. Hít thở các hợp chất cadimi
liều lượng lớn có thể gây chết người. Chẳng hạn không khí có nồng độ Cd 2+
25 mg/l gây chết người trong 2 giờ. Các nghiên cứu thực nghiệm chỉ ra các
dạng hóa học của Cd có thể tác động đến tính độc của nó liên quan đến tính
tan. Trong sự nhiễm độc CaCl2, CdO (khói) và CdCO3 tan tương đối tốt độc
hơn CdS tan ít. Đối với tính độc mãn tính: các ảnh hưởng lâu dài của nhiễm
mức thấp đối với cadimi là bệnh phổi bế tắc mãn, bệnh khí thũng và xương
cũng như là gây ung thư [14].
Theo [3] nồng độ cadimi giới hạn cho phép trong nước mặt (có thể xử
lí làm nước sinh hoạt) và nước ngầm là 0,01 mg/l. Tiêu chuẩn Việt Nam cho
200
196
Hg
Hg chiếm
Hg chiếm 6,85%.
Trong số các đồng vị phóng xạ có đồng vị
194
Hg có chu kì bán hủy là 130
ngày đêm [30].
Ở thời điểm hiện tại những hoạt động của con người làm gia tăng ô
nhiễm Hg vào đất, nước và không khí là: đào và khai thác kim loại (Cu và
Zn); nguyên liệu chất đốt chủ yếu là than; quá trình sản xuất công nghiệp đặc
biệt là quá trình sản xuất chlorate kali, có liên quan tới Hg, Cl và chất ăn da
soda; lãng phí chất đốt xảy ra ở nhiều nước. Sản xuất và phân phối các sản
phẩm chứa Hg đã phát triển rộng khắp thế giới kéo theo sự phát thải ô nhiễm
Hg ra khí quyển và môi trường xung quanh [1].
Sự nhiễm độc thủy ngân chủ yếu qua đường hô hấp và tiêu hóa. Thủy
ngân kim loại bay hơi ở nhiệt độ thường nên nó dễ đi vào cơ thể qua hệ hô
hấp và gần 80% thủy ngân hít vào được giữ lại trong cơ thể. Thủy ngân kim
loại ít bị hấp thụ qua hệ tiêu hóa. Thủy ngân nhiễm qua hệ tiêu hóa chủ yếu là
thủy ngân vô cơ và đặc biệt là thủy ngân hữu cơ từ thức ăn và nước uống. Hơi
bào chất khác, phân li thể nhiễm sắc đa bội và sự mất các nhiễm sắc thể... Sự
nhiễm độc mãn tính liều thấp với các muối thủy ngân (II) có thể gây bệnh tiểu
cầu miễn dịch. Các muối thủy ngân (I) ít độc do tính kém tan của chúng. Với
metyl thủy ngân: có tính độc thấp hơn Hg kim loại và hợp chất thủy ngân vô
cơ. Tuy nhiên khác với thủy ngân vô cơ, metyl thủy ngân có khả năng thấm
qua màng tế bào và tập trung ở các mô giàu lipit và có thời gian bán phân hủy
dài. Đối với động vật có vú, metyl thủy ngân là chất độc thần kinh, các hệ
thống khác như tiêu hóa, thận và tim mạch cũng chịu ảnh hưởng. Nhứng biểu
hiện lâm sàng của ảnh hưởng thần kinh là: sa sút trí tuệ, cảm giác tê cứng và
khó chịu xung quanh miệng, môi và chân tay; mất điều hòa, vụng về, dáng đi
loạng choạng; yếu thần kinh, mệt và thiếu tập trung; nhìn và nghe bị mất; co
thắt bụng và cuối cùng hôn mê và chết [15].
Nồng độ tối đa cho phép của WHO đối với thủy ngân trong nước uống
là 1µg/l, nước nuôi thủy sản là 0,5 µg/l [3]. Tiêu chuẩn Việt Nam cho phép
hàm lượng Hg trong nước dùng làm nước sinh hoạt là 0,001 mg/l; hàm lượng
cho phép trong nước tưới tiêu thủy lợi là 0,001 mg/l [5].
1.2.5. Trạng thái tự nhiên và tác dụng sinh hóa của chì.
20
Trong thiên nhiên chì chiếm 1,6.10-4% về tổng số nguyên tử và 1,6.10 -3
khối lượng. Khoáng vật chủ yếu của chì là galen chứa PbS.
Chì có 18 đồng vị, có bốn đồng vị thiên nhiên là
206
Pb chiếm 23,6%; 207Pb chiếm 22,6%;
208
204
21
như là nguồn phơi nhiễm nội chì. Sự tích lũy chì trong các mô mềm lớn nhất
là gan và thận, nói chung chì có mặt trong hầu hết các mô của cơ thể. Chì ở
trong hệ thống thần kinh trung ương có khuynh hướng tập trung ở chất xám
và một số nhân. Con đường chủ yếu để thải chì hấp thụ là thận. Sự thải chì
của thận thường nhờ sự lọc tiểu cầu [14].
Về độc tính: chì và hợp chất của chì được ngành độc học xếp vào nhóm
độc bản chất. Trong cơ thể, chì không bị chuyển hóa, chỉ được chuyển từ bộ
phận này sang bộ phận khác, bị đào thải qua đường bài tiết và tịch tụ lại một số
cơ quan với hàm lượng tăng dần theo thời gian tiếp xúc. Chính vì vậy, ảnh
hưởng gây độc của chì là rất nghiêm trọng và lâu dài. Đối với người trưởng
thành chì gây tổn thương thận, suy thận có thể chết; chì gây viêm não, suy
giảm chức năng thần kinh vận động và suy yếu thần kinh ngoại biên...; chì còn
gây thiếu máu, tăng nguy cơ bệnh tim mạch; gây trầm cảm, giảm khả năng tập
trung, suy giảm trí nhớ ngắn hạn; chì gây mệt mỏi, uể oải, mất ngủ, dễ bị kích
động, suy giảm thị lực, mất khả năng nghe; ngoài ra chì còn gây ra các bệnh về
dạ dày, ruột, gây biến đổi tủy, suy giảm chức năng tuyến thượng thận. Đối với
trẻ em: ở lứa tuổi này, khả năng hấp thụ chì của cơ thể là rất cao do đó những
ảnh hưởng độc hại của chì tới sự tăng trưởng và phát triển cả về trí tuệ và thể
chất của trẻ là rất nghiêm trọng. Chì gây viêm màng não cấp, chứng bại não,
giảm độ nhạy của xúc giác, kìm hãm sự phát triển thần kinh của trẻ sơ sinh,
chậm biết nói, biết đi, giảm tăng trưởng về thể chất, giảm chỉ số IQ... Đối với
phụ nữ mang thai nếu nhiễm độc chì trong thời gian này thì sẽ nguy hiểm đến
tính mạng người mẹ, kìm hãm sự phát triểm của thai nhi cũng như để lại những
di chứng bệnh tật cho đứa trẻ sinh ra sau này [2].
Nồng độ tối đa cho phép của WHO đối với chì trong nước uống là 0,05
mg/l [3]. Tiêu chuẩn Việt Nam cho phép hàm lượng Pb trong nước sinh hoạt là
0,02 mg/l; hàm lượng cho phép trong nước tưới tiêu thủy lợi là 0,05 mg/l [5].
dinh dưỡng vi lượng cần thiết cho cơ thể như một thành phần của “yếu tố dung
nạp đường”. Nó là đồng yếu tố đối với tác động của insulin và có vai trò ở các
hoạt động ngoại vi của các enzim này bởi sự tạo phức bậc ba với các thụ thể
insulin, làm dễ dàng tấn công của insulin vào vị trí này. Các nghiên cứu dịch tễ
23
chỉ ra rằng sự bổ sung crôm đã cải thiện tính hiệu quả tác động của insulin đến
mặt bằng lipit máu. Các nghiên cứu trên gia súc cho thấy Cr(III) liên kết với
ADN trong ống nghiệm, nhờ vậy tăng cường sự tổng hợp ARN. Liều an toàn và
cần thiết hàng ngày đối với người lớn là từ 50 đến 200 µg [15].
Về độc tính: tương tự như các nguyên tố thiết yếu khác tính độc của
crôm xảy ra ở nồng độ cao. Độc tính của Cr(VI) cao hơn nhiều so với Cr(III).
Sự nhiễm độc crôm chủ yếu là do nghề nghiệp và do môi trường ô nhiễm cao.
Ảnh hưởng chủ yếu từ sự ăn uống các mức cao của Cr(VI) là gây hại tiểu cầu
và ống cấp, có thể chết. Cr(VI) là chất ăn mòn. Nó cũng gây ra lở loét, bệnh
chàm da khi tiếp xúc. Sự hít thở phải Cr (VI) như bụi cromat hoạc mù axit
cromic, có thể gây loét màng nhầy mũi và làm thủng vách mũi. Nhiễm độc
nghề nghiệp crôm có thể gây ra hen xuyễn. Sự rủi ro nghề nghiệp ở một số
công nhân nhiễm crôm, đặc biệt trong công nghiệp cromat, mạ crôm, sản xuất
chất màu crôm đã dẫn đến ung thư đường hô hấp. Cr(III) ít độc hơn Cr(VI) nó
không gây kích thích cũng như gây viêm. Các muối Cr(III) ít hoặc không gây
biến dị trong các dị khuẩn [15].
Nồng độ tối đa cho phép của WHO đối với Cr trong nước uống là 0,05
mg/l [3]. Nồng độ giới hạn trong nước với Cr 3+ là 0,05 mg/l (đối với nước mặt
loại A1) và 0,5 mg/l (đối với nước mặt loại B1); đối với Cr 6+ tương ứng là
0,01 và 0,04 mg/l [5].
1.2.7. Trạng thái tự nhiên và tác dụng sinh hóa của mangan.
Trong tự nhiên, mangan là nguyên tố tương đối phổ biến, đứng hàng
thứ ba trong các kim loại chuyển tiếp sau Fe và Ti. Trữ lượng của mangan
vật chủ yếu chứa niken là nikelin chứa NiAs; milerit chứa NiS; penlađit
(Fe,Ni)9S8 [22]. Ngoài ra còn có các quặng khác như gacnierit chứa
NiSiO3.MgSiO3, quặng asenua của Ni, Co, Fe [30].
Ni có 11 đồng vị từ 56Ni đến 66Ni, trong đó có năm đồng vị thiên nhiên
là
58
Ni chiếm 67,76%;
60
Ni chiếm 26,16%;
61
Ni chiếm 1,25%;
62
Ni chiếm
3,66%; 64Ni chiếm 1,16%. Trong số các đồng vị phóng xạ thì đồng vị 59Ni bền
25
Copyright: Tài liệu đại học ©